DE102010008802A1

DE102010008802A1 - Drive unit for use as central propulsion unit in drive axle of wheel loader, has piston pump and restrictor motor partly arranged within dimensions of combustion engine, where restrictor motor is connected with driven shaft of unit

Info

Publication number: DE102010008802A1
Application number: DE201010008802
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Forster Franz 97753
Current assignee: Forster Franz 97753
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-08-25

Abstract

The unit has an axial piston combustion engine (A) with a set of cabinet-fixed cylinders (GZ) arranged on a common pitch circle. An axial piston pump (P) is driven by a rotor assembly (R) of the combustion engine for propulsion of a hydraulic restrictor motor (M). The piston pump and the restrictor motor are partly arranged within dimensions of the combustion engine and the restrictor motor is connected with a driven shaft (WA) of the unit. The piston pump and/or the restrictor motor are designed as a reciprocating engine i.e. axial reciprocating engine of swashplate design.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit einer Axialkolbenbrennkraftmaschine und einer hydraulischen Verdrängerpumpe, wobei die Axialkolbenbrennkraftmaschine eine Mehrzahl von auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordneten, gehäusefesten Zylindern aufweist, in denen jeweils ein Kolben längsbeweglich ist, der in Wirkverbindung mit einer rotierenden Hubscheibe einer Rotorbaugruppe steht, die eine zu den Zylindern konzentrische Drehachse aufweist, und wobei die Verdrängerpumpe durch die Rotorbaugruppe der Axialkolbenbrennkraftmaschine antreibbar und zum Antrieb eines hydraulischen Verdrängermotors vorgesehen ist.The invention relates to a drive unit with an axial piston internal combustion engine and a hydraulic positive displacement pump, wherein the axial piston internal combustion engine has a plurality of arranged on a common pitch circle fixed cylinders, in each of which a piston is longitudinally movable, which is in operative connection with a rotating hub of a rotor assembly having a to the cylinders concentric axis of rotation, and wherein the positive displacement pump is driven by the rotor assembly of the axial piston internal combustion engine and provided for driving a hydraulic displacement motor.

Eine gattungsgemäße Antriebseinheit ist aus der US 4 174 684 bekannt. Bei der Axialkolbenbrennkraftmaschine dieser Antriebseinheit sind die Kolben der Zylinder-Kolben-Baugruppen mittels Pleuelstangen mit einer hin- und herschwenkenden Kippscheibe gelenkig gekoppelt, die über ein Wälzlager auf einer rotierenden Hubscheibe abgestützt ist. Die oszillierende Schwenkbewegung der Kippscheibe wird in eine Rotationsbewegung der Hubscheibe und einer damit verbundenen Rotorbaugruppe umgewandelt. Der Neigungswinkel der Kippscheibe und der rotierenden, wälzgelagerten Hubscheibe ist verstellbar, um den Kolbenhub zu verändern. Abtriebsseitige Komponente der Antriebseinheit ist ein mechanisches Übersetzungsgetriebe oder – alternativ – eine im Verdrängungsvolumen verstellbare hydraulische Verdrängerpumpe, die als Axialkolbenpumpe (Taumelscheibenpumpe) ausgeführt und zum Antrieb eines Verdrängermotors vorgesehen ist. Die Verdrängerpumpe und der Verdrängermotor bilden ein hydrostatisches Getriebe, wobei die Verdrängerpumpe unmittelbar an den Axialkolbenmotor anschließt und sich zusammen mit diesem in einem gemeinsamen Gehäuse der Antriebseinehit befindet. Der Verdrängermotor ist außerhalb der Antriebseinheit angeordnet und mit der Verdrängerpumpe durch hydraulische Leitungen verbunden.A generic drive unit is from the US 4,174,684 known. In the axial piston internal combustion engine of this drive unit, the pistons of the cylinder-piston assemblies are pivotally coupled by means of connecting rods with a reciprocating tilting disk, which is supported via a roller bearing on a rotating lifting disc. The oscillating pivoting movement of the tilting disk is converted into a rotational movement of the lifting disk and a rotor assembly connected thereto. The tilt angle of the tilting disc and the rotating, roller-mounted lifting disc is adjustable in order to change the piston stroke. The output-side component of the drive unit is a mechanical transmission or - alternatively - an adjustable in displacement volume hydraulic positive displacement pump, which is designed as an axial piston pump (swash plate pump) and is provided for driving a positive displacement motor. The positive displacement pump and the positive displacement motor form a hydrostatic transmission, wherein the positive displacement pump directly adjoins the axial piston motor and is together with the latter in a common housing of the drive unit. The positive displacement motor is arranged outside the drive unit and connected to the positive displacement pump by hydraulic lines.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zur Grunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die über einen kompakten Aufbau verfügt, einfach herstell- und montierbar ist und einen großen Einsatzbereich aufweist.The present invention has for its object to provide a drive unit of the type mentioned above, which has a compact design, is easy to manufacture and assemble and has a wide range of applications.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sowohl die Verdrängerpumpe als auch der Verdrängermotor zumindest teilweise innerhalb der Abmessungen der Axialkolbenbrennkraftmaschine angeordnet und der Verdrängermotor mit mindestens einer Abtriebswelle der Antriebseinheit verbunden oder verbindbar ist.This object is achieved in that both the positive displacement pump and the positive displacement motor arranged at least partially within the dimensions of the Axialkolbenbrennkraftmaschine and the positive displacement motor is connected to at least one output shaft of the drive unit or connectable.

Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, ein hydrostatisches Getriebe in die Antriebseinheit derart zu integrieren, dass die Verdrängereinheiten weitgehend innerhalb der Axial- und Radialerstreckung der Axialkolbenbrennkraftmaschine angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine Antriebseinheit mit äußerst kompakten Abmessungen, die aus den beiden Baugruppen Axialkolbenbrennkraftmaschine und drehmoment- bzw. drehzahlwandelndes hydrostatisches Getriebe besteht, jedoch räumlich nicht wesentlich mehr Platz benötigt als die Axialkolbenbrennkraftmaschine für sich genommen. Die Leistungsabnahme erfolgt an mindestens einer Abtriebswelle der Antriebseinheit. Die beiden Verdrängermaschinen können im offenen oder geschlossenen hydraulischen Kreis betrieben werden. Bevorzugt wird insbesondere bei der Verwendung des hydrostatischen Getriebes für einen Fahrantrieb eine Anordnung im geschlossenen hydraulischen Kreis.The idea essential to the invention therefore consists in integrating a hydrostatic transmission into the drive unit in such a way that the displacement units are arranged largely within the axial and radial extent of the axial piston internal combustion engine. This results in a drive unit with extremely compact dimensions, which consists of the two modules Axialkolbenbrennkraftmaschine and torque or drehzahlwandelndes hydrostatic transmission, but spatially not much more space needed than the axial piston internal combustion engine taken by itself. The power reduction takes place on at least one output shaft of the drive unit. The two displacement machines can be operated in an open or closed hydraulic circuit. In particular when using the hydrostatic transmission for a traction drive, an arrangement in the closed hydraulic circuit is preferred.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verdrängerpumpe und/oder der Verdrängermotor als Kolbenmaschinen, insbesondere Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise, ausgebildet sind. Derartige Maschinen ermöglichen einen funktionssicheren Betrieb und wegen der insbesondere in radialer Richtung platzsparenden Bauweise eine Anordnung innerhalb der Abmessungen der Axialkolbenbrennkraftmaschine der Antriebseinheit, also im Wesentlichen ohne zusätzlichen Platzbedarf. Besonders günstig ist es dabei, wenn die beiden Axialkolbenmaschinen in sogenannter „back-to-back”-Bauweise angeordnet werden, also spiegelbildlich zu einer gemeinsamen, axial zwischen den Maschinen angeordneten Steuerbodenaufnahme, an der die Steuerflächen angeformt sind oder an denen mit Steuerflächen versehene Steuerscheiben gehaltert sind. Es ergeben sich dabei kurze hydraulische Verbindungen zwischen der Verdrängerpumpe und dem Verdrängermotor, die frei von Elastomeren (Schläuche, Dichtungen, etc.) sind und daher hohe Drücke ermöglichen.An advantageous embodiment of the invention provides that the positive displacement pump and / or the positive displacement motor as piston machines, in particular axial piston machines in swash plate design, are formed. Such machines enable a functionally reliable operation and, because of the space-saving design, in particular in the radial direction, an arrangement within the dimensions of the axial piston internal combustion engine of the drive unit, ie essentially without additional space requirement. It is particularly advantageous if the two axial piston machines are arranged in a so-called "back-to-back" design, that is a mirror image of a common, arranged axially between the machine control ground, where the control surfaces are formed or on which provided with control surfaces control discs are held. This results in short hydraulic connections between the displacement and the positive displacement motor, which are free of elastomers (hoses, seals, etc.) and therefore allow high pressures.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Kolben der Axialkolbenbrennkraftmaschine jeweils einen die Hubscheibe hintergreifenden, in Eingriff mit dieser stehenden Brückenabschnitt und einen axial daran anschließenden, auf der Rückseite der Hubscheibe angeordneten Führungsabschnitt auf, der in einer gehäusefesten Führungsaufnahme geführt ist, wobei die Kolben mit Brückenabschnitten und Führungsabschnitten und die jeweils zugehörigen Zylinder und Führungsaufnahmen eine Mehrzahl von Zylinder-Kolben-Baugruppen bilden, die einen Zentralbereich der Axialkolbenbrennkraftmaschine umschließen, in dem die Verdrängerpumpe und der Verdrängermotor zumindest teilweise angeordnet ist.In a further development of the invention, the pistons of the axial piston internal combustion engine each have a lifting disc engaging behind, engaging with this bridge section and an axially adjoining, arranged on the back of the lifting disc guide section, which is guided in a housing-fixed guide receptacle, wherein the piston with bridge sections and Guide sections and the respective associated cylinder and guide receptacles form a plurality of cylinder-piston assemblies which enclose a central region of the axial piston internal combustion engine, in which the positive displacement pump and the positive displacement motor is at least partially arranged.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist in der Axialkolbenbrennkraftmaschine somit auf funktionssichere Weise und mit denkbar einfachen Mitteln eine Wirkverbindung zwischen den Kolben und der rotierenden Hubscheibe der Rotorbaugruppe hergestellt und zugleich das hydrostatische Getriebe auf Platz sparende Weise und ohne zusätzlichen Raumbedarf in die Antriebseinheit baulich integriert, nämlich in einem Zentralbereich der Axialkolbenbrennkraftmaschine, der radial nach außen von den Zylinder-Kolben-Baugruppen begrenzt wird und sich im Wesentlichen über deren Länge erstreckt. Mithin befinden sich die Verdrängerpumpe und der daran hydraulisch angeschlossene Verdrängermotor vollständig oder zumindest weitgehend innerhalb der Längserstreckung der Zylinder-Kolben-Baugruppen im Zentralbereich der Axialkolbenbrennkraftmaschine. Die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Bauelemente ermöglicht trotz Integration des hydrostatischen Getriebes in die Axialkolbenbrennkraftmaschine einen geringen Außendurchmesser der Antriebseinheit. Die Verdrängerpumpe kann dabei platzsparend innerhalb eines Rotorkörpers der Rotorbaugruppe angeordnet sein, an dem die in Wirkverbindung mit den Kolben der Axialkolbenbrennkraftmaschine stehende Hubscheibe angeformt ist. Die aus der Kraftzerlegung der Kolbenkräfte an der Hubscheibe auftretenden Kolbenquerkräfte werden über die Führungsabschnitte der Kolben in die Führungsaufnahmen des Maschinengehäuses eingeleitet.In the drive unit according to the invention is in the axial piston internal combustion engine thus on functionally reliable manner and with very simple means an operative connection between the piston and the rotating hub of the rotor assembly produced and at the same time the hydrostatic transmission structurally integrated in a space-saving manner and without additional space in the drive unit, namely in a central region of the Axialkolbenbrennkraftmaschine, the radially outward of the cylinder-piston assemblies is limited and extends substantially over the length thereof. Consequently, the displacement pump and the hydraulically connected thereto displacement motor are completely or at least substantially within the longitudinal extent of the cylinder-piston assemblies in the central region of the axial piston internal combustion engine. The inventive arrangement of the individual components allows despite integration of the hydrostatic transmission in the axial piston internal combustion engine, a small outer diameter of the drive unit. The positive displacement pump can be arranged to save space within a rotor body of the rotor assembly, on which the standing in operative connection with the piston of the axial piston internal combustion engine Hubscheibe is formed. The occurring from the power decomposition of the piston forces on the lifting disc piston lateral forces are introduced via the guide portions of the piston in the guide receptacles of the machine housing.

Zwischen der Verdrängerpumpe des in die Axialkolbenbrennkraftmaschine der erfindungsgemäßen Antriebseinheit integrierten hydrostatischen Getriebes und der Rotorbaugruppe kann ferner in Weiterbildung der Erfindung eine schaltbare Kupplung, insbesondere Federspeicher-Lamellenkupplung, angeordnet sein. Es ist somit möglich, die Axialkolbenbrennkraftmaschine durch Öffnen der Kupplung von der Pumpenwelle der Verdrängerpumpe zu trennen.Between the positive displacement pump of the hydrostatic transmission integrated in the axial piston internal combustion engine of the drive unit according to the invention and the rotor assembly, a switchable clutch, in particular a spring-loaded multi-disc clutch, can furthermore be arranged in a development of the invention. It is thus possible to separate the axial piston internal combustion engine by opening the coupling of the pump shaft of the positive displacement pump.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine kraftflussunterbrechungsfrei mit der Rotorbaugruppe verbundene, als Hohlwelle ausgebildete Steuerwelle mit einer Nockenscheibe einer Ventilsteuerung der Axialkolbenbrennkraftmaschine in Antriebsverbindung steht, wobei eine zur Steuerwelle koaxiale Triebwelle einer mit der Axialkolbenbrennkraftmaschine baulich vereinigten elektrische Maschine, insbesondere Schwungrad-Starter-Generator, durch die Steuerwelle hindurchgeführt und mit einer Pumpenwelle der Verdrängerpumpe drehsynchron verbunden ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is proposed that a force flow interruption freely connected to the rotor assembly, designed as a hollow shaft control shaft is in driving connection with a cam of a valve timing of the axial piston internal combustion engine, wherein a coaxial to the control shaft drive shaft of a structurally associated with the axial piston internal combustion engine electric machine, in particular flywheel Starter generator, passed through the control shaft and is rotationally synchronously connected to a pump shaft of the positive displacement pump.

Dadurch ist es möglich, die Verdrängerpumpe und somit das hydrostatische Getriebe parallel durch die Axialkolbenbrennkraftmaschine und durch die elektrische Maschine anzutreiben, sofern letztere mit einem elektrischen Energiespeicher versehen ist. Die Axialkolbenbrennkraftmaschine braucht daher nicht auf Leistungsspitzen ausgelegt zu sein und kann kleiner ausgeführt werden. Bei erhöhtem Leistungsbedarf wird die elektrische Maschine parallel zu der Axialkolbenbrennkraftmaschine elektromotorisch betrieben, sofern sich ausreichend Energie im elektrischen Energiespeicher befindet. Bei niedrigem Leistungsbedarf des hydrostatischen Getriebes kann die elektrische Maschine generatorisch betrieben werden, um den elektrischen Energiespeicher zu füllen, wobei die Axialkolbenbrennkraftmaschine Leistung sowohl in die Verdrängerpumpe des hydrostatischen Getriebes als auch in die elektrische Maschine einspeist. Selbstverständlich ist auch ein Betriebszustand möglich, in dem die Axialkolbenbrennkraftmaschine ausschließlich zum Laden des elektrischen Energiespeichers eingesetzt wird.This makes it possible to drive the positive displacement pump and thus the hydrostatic transmission in parallel by the axial piston internal combustion engine and by the electric machine, provided that the latter is provided with an electrical energy storage. The axial piston internal combustion engine therefore does not need to be designed for power peaks and can be made smaller. At increased power requirements, the electric machine is operated in parallel to the axial piston internal combustion engine by electric motor, if there is sufficient energy in the electrical energy storage. At low power requirements of the hydrostatic transmission, the electric machine can be operated as a generator to fill the electrical energy storage, wherein the axial piston internal combustion engine feeds power in both the positive displacement pump of the hydrostatic transmission and in the electric machine. Of course, an operating state is possible in which the axial piston internal combustion engine is used exclusively for charging the electrical energy storage.

Darüber hinaus kann bei Vorhandensein einer Kupplung – wie oben bereits erwähnt – diese geöffnet werden, um die Axialkolbenbrennkraftmaschine stillzusetzen und im Rahmen der vorhandenen Speicherkapazität des elektrischen Energiespeichers und dessen Füllungsgrades einen alleinigen Antrieb des hydrostatischen Getriebes durch die elektrische Maschine zu erzielen. Somit ist zeitweise ein emissionsfreier Betrieb möglich.In addition, in the presence of a clutch - as mentioned above - these are opened to shut down the axial piston internal combustion engine and to achieve within the existing storage capacity of the electrical energy storage and its degree of filling a sole drive of the hydrostatic transmission by the electric machine. Thus, at times an emission-free operation is possible.

Schließlich kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit für einen Fahrantrieb beim Bremsen durch die in diesem Betriebszustand ebenfalls generatorisch betreibbare elektrische Maschine Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt und gespeichert werden (Rekuperation). Hierbei wird zweckmäßigerweise die bereits genannte Kupplung geöffnet, um die Axialkolbenbrennkraftmaschine vom Antriebsstrang zu trennen, damit keine Schleppleistung verbraucht wird. Ferner kann dabei zusätzlich die Axialkolbenbrennkraftmaschine abgeschaltet werden.Finally, when using the drive unit according to the invention for a traction drive when braking by the operating machine in this operating state also operable electric machine kinetic energy can be converted into electrical energy and stored (recuperation). Here, the already mentioned coupling is expediently opened in order to separate the axial piston internal combustion engine from the drive train so that no towing power is consumed. Furthermore, in addition, the axial piston internal combustion engine can be switched off.

Durch die Ausbildung der elektrischen Maschine als Schwungrad-Starter-Generator wird kein separater Anlasser benötigt und gegenüber einer Bauweise mit separatem Anlasser werden Platz und Bauteile (z. B. auch Zahnräder) gespart. Bei Ausbildung der bereits erwähnten, zwischen der Rotorbaugruppe und der Verdrängerpumpe angeordneten Kupplung als Federspeicherkupplung ist bei stillstehender Axialkolbenbrennkraftmaschine die Kupplung geschlossen und die elektrische Maschine kann in der Betriebsart „Starter” die Axialkolbenbrennkraftmaschine auf Startdrehzahl beschleunigen.The design of the electric machine as a flywheel starter generator no separate starter is required and compared to a design with separate starter space and components (eg, gears) are saved. When forming the already mentioned, arranged between the rotor assembly and the positive-displacement clutch as a spring accumulator clutch, the clutch is closed when the axial piston internal combustion engine is stationary and the electric machine can accelerate the axial piston internal combustion engine to start speed in the "starter" mode.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Triebwelle und die Pumpenwelle als Hohlwellen ausgebildet sind, durch die eine Abtriebswelle der Antriebseinheit hindurchgeführt ist. Somit ist es möglich, ein Drehmoment auch an derjenigen Seite der Antriebseinheit abzugreifen, die entgegengesetzt zum Verdrängermotor angeordnet ist.In a further development of the invention it is proposed that the drive shaft and the pump shaft are designed as hollow shafts, through which an output shaft of the drive unit is passed. Thus, it is possible to tap a torque on that side of the drive unit, which is arranged opposite to the positive displacement motor.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung kann die Abtriebswelle als ein- oder mehrteilige, die Antriebseinheit vollständig axial durchsetzende Abtriebswelle ausgebildet sein, die an beiden Wellenenden mit Drehmomentabgriffsmitteln versehen ist. Die Antriebseinheit eignet sich dabei insbesondere als Zentralantrieb eines Fahrzeugs mit Allradantrieb, wobei sich die Antriebseinheit zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse befindet und beide Achsen durch die an den Enden mit Drehmomentabgriffsmitteln versehene Abtriebswelle antreibt. According to an advantageous embodiment of the invention, the output shaft may be formed as a one-piece or multi-part, the drive unit completely axially penetrating output shaft, which is provided at both shaft ends with Drehmomentabgriffsmitteln. The drive unit is particularly suitable as a central drive of a vehicle with four-wheel drive, wherein the drive unit is located between a front axle and a rear axle and drives both axles through the output shaft provided with Drehmomentabgriffsmitteln output shaft.

Gemäß einer nicht minder günstigen, alternativen Ausführungsform der Erfindung kann in den Verdrängermotor ein Differentialgetriebe integriert sein, das eingangsseitig einen vom Verdrängermotor antreibbaren Differentialkorb und ausgangsseitig zwei Abtriebswellen aufweist, von denen sich eine der Abtriebswellen durch die hohle Pumpenwelle hindurcherstreckt. Diese Ausführungsform der Erfindung eignet sich beispielsweise für den Einsatz in einer Antriebsachse.According to a no less favorable, alternative embodiment of the invention, a differential gear can be integrated in the positive displacement motor having on the input side a differential drivable by the positive displacement motor and the output side two output shafts, of which one of the output shafts extends through the hollow pump shaft. This embodiment of the invention is suitable, for example, for use in a drive axle.

Schließlich ist auch eine dritte Ausführungsform der Erfindung von Vorteil, gemäß der die hohle Pumpenwelle ein oder mehrteilig durch eine hohle Verdrängermotorwelle hindurchgeführt ist, in der sich eine Abtriebswelle befindet, die mit einem drehbar gelagerten Kupplungskorb einer als Doppelkupplung ausgebildeten Abtriebskupplung drehsynchron verbunden ist, wobei der Kupplungskorb durch eine erste, schaltbare Teilkupplung mit der Pumpenwelle und durch eine zweite, schaltbare Teilkupplung mit der Verdrängermotorwelle verbindbar ist.Finally, a third embodiment of the invention is advantageous, according to which the hollow pump shaft is passed through one or more parts through a hollow positive displacement motor shaft, in which there is an output shaft which is rotationally synchronously connected to a rotatably mounted clutch basket formed as a double clutch output clutch, wherein the Coupling basket by a first, switchable part coupling to the pump shaft and by a second, switchable part coupling with the positive displacement motor shaft is connectable.

Bei der letztgenannten Ausführungsform der Erfindung ergeben sich – je nach Schaltstellung der weiter oben erwähnten, zwischen der Rotorbaugruppe und der Verdrängerpumpe angeordneten Kupplung und der als Doppelkupplung ausgeführten Abtriebskupplung – verschiedene Betriebszustände, mit deren Hilfe die erfindungsgemäße Antriebseinheit jeweils optimal an die vorkommenden Einsatzbedingungen angepasst werden kann.In the latter embodiment of the invention arise - depending on the switching position of the above-mentioned, arranged between the rotor assembly and the positive displacement pump and the clutch designed as a dual clutch output - different operating conditions, with the help of the drive unit according to the invention can be optimally adapted to the conditions of use ,

In allen genannten Fällen wird der Einsatzbereich der Antriebseinheit in Weiterbildung der Erfindung erheblich erweitert, wenn die Triebwelle mit einer zweiten Verdrängerpumpe in Wirkverbindung steht, insbesondere einer zum Antrieb einer Arbeitshydraulik vorgesehenen Axialkolbenpumpe. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist dann in der Lage, Arbeitsmaschinen anzutreiben, wobei die erste Verdrängerpumpe des hydrostatischen Getriebes Bestandteil eines Fahrantriebs ist und die zweite Verdrängerpumpe hydraulische Verbraucher einer Arbeitshydraulik speist.In all these cases, the range of application of the drive unit in development of the invention is considerably expanded when the drive shaft is in operative connection with a second positive displacement pump, in particular an axial piston pump provided for driving a working hydraulic system. The drive unit according to the invention is then able to drive work machines, wherein the first positive displacement pump of the hydrostatic transmission is part of a traction drive and the second positive displacement pump feeds hydraulic consumers of a working hydraulics.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. It shows

1 einen Längsschnitt durch eine erste Variante der erfindungsgemäßen Antriebseinheit, 1 a longitudinal section through a first variant of the drive unit according to the invention,

2 einen Längsschnitt durch eine zweite Variante der Antriebseinheit, 2 a longitudinal section through a second variant of the drive unit,

3 einen Längsschnitt durch eine dritte Variante der Antriebseinheit, 3 a longitudinal section through a third variant of the drive unit,

4 einen Längsschnitt durch eine vierte Variante der Antriebseinheit und 4 a longitudinal section through a fourth variant of the drive unit and

5 einen Längsschnitt durch eine fünfte Variante der Antriebseinheit. 5 a longitudinal section through a fifth variant of the drive unit.

Die erste Variante der erfindungsgemäßen Antriebseinheit gemäß 1 weist eine Axialkolbenbrennkraftmaschine A mit einem ein- oder mehrteiligen Maschinengehäuse G auf, in dem sich mehrere, auf einem Teilkreis gleichmäßig verteilt über dessen Umfang angeordnete, gehäusefeste Zylinder GZ befinden. In jedem Zylinder GZ ist ein Kolben K längsbeweglich, der durch einen Verbrennungsvorgang in einem Brennraum GZB des Zylinders GZ axial in Richtung einer Hubscheibe T bewegbar ist. Die Kolben K können – wie in der Figur dargestellt – in Laufbuchsen gleiten, die in die Zylinder GZ eingebracht sind und auch als sogenannte „nasse” Laufbuchsen zum Kühlmitteldurchfluss ausgebildet sein können.The first variant of the drive unit according to the invention 1 has an axial piston internal combustion engine A with a single or multi-part machine housing G, in which there are several, evenly distributed over a circumference arranged over the circumference, housing-fixed cylinder GZ. In each cylinder GZ a piston K is longitudinally movable, which is axially movable in the direction of a lifting plate T by a combustion process in a combustion chamber GZB of the cylinder GZ. The pistons K can - as shown in the figure - slide in liners, which are introduced into the cylinder GZ and can also be designed as a so-called "wet" liners for coolant flow.

Durch eine noch zu beschreibende Wirkverbindung zwischen den Kolben K und der Hubscheibe T wird letztere in Drehung versetzt und treibt eine Rotorbaugruppe R an, die um eine zu den Zylindern GZ konzentrische Drehachse D rotiert.By an operative connection to be described between the piston K and the lifting disk T latter is set in rotation and drives a rotor assembly R, which rotates about a concentric to the cylinders GZ axis of rotation D.

Die Kolben K der Zylinder-Kolben-Baugruppen weisen jeweils einen die Hubscheibe T hintergreifenden Brückenabschnitt KB auf, an den auf der Rückseite der Hubscheibe T (also auf der den Zylindern GZ abgewandten Seite der Hubscheibe T, d. h. in der Figur unten) ein Führungsabschnitt KF anschließt, der in eine gehäusefeste Führungsaufnahme GF eingreift, die – wie in der Figur dargestellt – mit einer Laufbuchse ausgestattet sein kann. Jeder Kolben K bildet zusammen mit seinem Brückenabschnitt KB und Führungsabschnitt KF sowie dem zugeordneten Zylinder GZ und der Führungsaufnahme GF eine Zylinder-Kolben-Baugruppe.The pistons K of the cylinder-piston assemblies each have a Hubscheibe T engaging behind bridging portion KB, to the on the back of the lifting disc T (ie on the cylinders GZ side facing away from the lifting disc T, ie in the figure below) a guide portion KF connects, which engages in a housing-fixed guide receptacle GF, which - as shown in the figure - can be equipped with a bushing. Each piston K forms together with its bridge section KB and guide section KF and the associated cylinder GZ and the guide receptacle GF a cylinder-piston assembly.

Alle Zylinder-Kolben-Baugruppen zusammen umschließen einen sich über die Länge der Zylinder-Kolben-Baugruppen erstreckenden Zentralbereich AZ der Axialkolbenbrennkraftmaschine A und begrenzen ihn somit radial nach außen. Dabei ist der Zentralbereich AZ hinter der Hubscheibe T durch einen inneren Hüllkreis der Führungsaufnahmen GF begrenzt und vor der Hubscheibe T durch einen inneren Hüllkreis der Zylinder GZ. Mit dem Begriff „innerer Hüllkreis” ist im vorliegenden Fall ein Kreis gemeint, dessen Mittelpunkt auf der Drehachse D liegt und der einen kleineren Durchmesser hat als ein Kreis, dessen Umfangslinie die Führungsaufnahmen GF bzw. Zylinder GZ jeweils radial innen (also in Richtung zur Drehachse D hin) tangential berührt.All cylinder-piston assemblies together enclose a over the length of the cylinder-piston assemblies extending central region AZ of the axial piston internal combustion engine A and thus limit it radially outward. It is the Central area AZ behind the lifting disc T limited by an inner envelope of the guide receptacles GF and front of the lifting disk T by an inner enveloping circle of the cylinder GZ. The term "inner enveloping circle" in the present case means a circle whose center lies on the axis of rotation D and which has a smaller diameter than a circle whose circumferential line the guide receptacles GF and cylinder GZ each radially inward (ie in the direction of the axis of rotation D) tangentially touched.

Sowohl der Führungsabschnitt KF als auch die Führungsaufnahme GF sind koaxial zur Kolbenmittelachse KMA angeordnet und jeweils mit einem kreiszylindrischen Querschnitt versehen. In jedem Brückenabschnitt KB ist auf der Vorderseite und auf der Rückseite der Hubscheibe T jeweils ein kugelsegmentförmiger, hydrostatisch entlasteter Gleitkörper KG zwischen dem Kolben K und der Hubscheibe T angeordnet. Somit stehen die Kolben K mit der Hubscheibe T in Gleiteingriff. Dabei erzeugen Linearbewegungen der Kolben K aufgrund der geometrischen Verhältnisse bei der Zerlegung der axial gerichteten Kolbenkräfte Drehmomente, die eine Drehbewegung der Hubscheibe T und damit der Rotorbaugruppe R um die Drehachse D bewirken.Both the guide portion KF and the guide receptacle GF are arranged coaxially to the piston center axis KMA and each provided with a circular cylindrical cross-section. In each bridge section KB, a ball-segment-shaped, hydrostatically relieved sliding body KG is arranged between the piston K and the lifting disk T on the front side and on the rear side of the lifting disk T. Thus, the piston K with the lifting plate T in sliding engagement. In this case, linear movements of the piston K due to the geometric conditions in the decomposition of the axially directed piston forces generate torques that cause a rotational movement of the lifting plate T and thus the rotor assembly R about the axis of rotation D.

Um zu verhindern, dass sich die Kolben K jeweils um ihre Kolbenmittelachse KMA drehen (Vermeidung einer Eigenrotation der Kolben K), weist jeder Brückenabschnitt KB einen als Kulissenstein KST ausgebildeten Radialfortsatz auf, der in eine gehäusefeste Kulisse GK einer Kolbenverdrehsicherung eingreift.In order to prevent the pistons K in each case turning about their piston center axis KMA (avoiding self-rotation of the pistons K), each bridge section KB has a radial extension formed as a sliding block KST which engages in a housing-fixed link GK of a piston pivot lock.

Zur hydrostatischen Entlastung und Schmierung sind die Gleitkörper KG in Gleitkörperaufnahmen des Kolbens K gelagert, in denen kolbenseitige Schmiermittelkanäle KS münden, die mit einem im Bereich des Führungsabschnittes KF angeordneten Schmiermittelversorgungsanschluss S verbunden sind. Ferner sind die Gleitkörper KG mit einer auf der Hubscheibenoberfläche mündenden Schmiermittelbohrung SB versehen. Der auf der Rückseite der Hubscheibe T angeordnete Gleitkörper KG jedes Kolbens K weist eine Drucktasche auf, in der eine druckbeaufschlagte Ausgleichsscheibe KGS dafür sorgt, dass zum Ausgleich von Verschleiss stets funktionssichere Eingriffsverhältnisse zwischen Kolben K, Gleitkörpern KG und Hubscheibe T vorliegen.For hydrostatic relief and lubrication, the sliding body KG are mounted in Gleitkörperaufnahmen of the piston K, in which piston-side lubricant channels KS open, which are connected to a arranged in the region of the guide portion KF lubricant supply port S. Furthermore, the sliding bodies KG are provided with a lubricating bore SB opening on the lifting disk surface. The sliding body KG of each piston K arranged on the rear side of the lifting disk T has a pressure pocket in which a pressurized shim KGS ensures that functionally reliable engagement conditions between the piston K, the sliding bodies KG and the lifting disk T are always present to compensate for wear.

Der Schmiermittelversorgungsanschluss S weist eine Axialbohrung SA im Führungsabschnitt KF und ein gehäusefestes Schmiermittelrohr SR auf, das an beiden Enden gelenkig gelagert ist und in die Axialbohrung SA eintaucht. Diese Posaunenrohr-Anordnung hat den Vorteil, dass jeweils der Raum vor der Stirnseite des Führungsabschnitts KF des Kolbens K ölfrei bleiben kann. Diese Räume sind miteinander verbunden bzw. bilden einen gemeinsamen Raum GFR, so dass trotz oszillierender Kolbenbewegungen dort keine Luft komprimiert wird.The lubricant supply port S has an axial bore SA in the guide section KF and a housing-fixed lubricant tube SR, which is articulated at both ends and dips into the axial bore SA. This trombone tube arrangement has the advantage that in each case the space in front of the end face of the guide section KF of the piston K can remain oil-free. These spaces are interconnected or form a common space GFR, so that no air is compressed there despite oscillating piston movements.

Die Rotorbaugruppe R ist kraftflussunterbrechungsfrei mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Steuerwelle WS verbunden, die zu einem das Maschinengehäuse G der Axialkolbenbrennkraftmaschine A axial abschließenden Zylinderkopf GH führt und dort unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes U mit einer tellerförmigen Nockenscheibe N einer Ventilsteuerung V der Axialkolbenbrennkraftmaschine A in Antriebsverbindung steht.The rotor assembly R is connected without interruption of power flow with a trained as a hollow shaft control shaft WS, which leads to a machine housing G of the axial piston internal combustion engine axially A cylinder head GH and there with the interposition of a reduction gear U with a plate-shaped cam N of a valve timing V of the axial piston internal combustion engine A in drive connection.

Die Ventile der Ventilsteuerung V werden durch Nocken betätigt, die an der Unterseite der von der Steuerwelle WS und dem Untersetzungsgetriebe U in Drehung versetzten Nockenscheibe N angeformt sind. Hierbei bewirkt das Untersetzungsgetriebe U eine Drehzahluntersetzung von 2:1, wodurch ein Betrieb der Axialkolbenbrennkraftmaschine A nach dem Viertakt-Verbrennungsverfahren (Ottomotor oder Dieselmotor) ermöglicht wird.The valves of the valve control V are actuated by cams which are formed on the underside of the cam disk N rotated by the control shaft WS and the reduction gear U. Here, the reduction gear U causes a speed reduction of 2: 1, whereby an operation of the axial piston internal combustion engine A after the four-stroke combustion method (gasoline engine or diesel engine) is made possible.

Am Außenumfang der Nockenscheibe N ist eine Verzahnung NZ angebracht, die in Zusammenwirkung mit einem induktiven Drehzahlaufnehmer I (strichpunktiert dargestellt) ein Drehzahlsignal für eine Motorsteuerung liefert. Ferner ist es möglich, durch die Nockenscheibe N mittels radial außen angeordneter Nocken (nicht dargestellt) eine oder mehrere Einspritzpumpen anzutreiben (z. B. Pumpe-Düse-System).On the outer circumference of the cam plate N, a toothing NZ is mounted, which in conjunction with an inductive Drehzahlaufnehmer I (dash-dotted lines) provides a speed signal for a motor control. Furthermore, it is possible to drive one or more injection pumps (eg pump-nozzle system) through the cam disc N by means of radially outwardly arranged cams (not shown).

Am axialen Außenende des Zylinderkopfs GH ist eine elektrische Maschine E angeordnet, die eine zur hohlen Steuerwelle WS konzentrische und durch diese in das Maschinengehäuse G der Axialkolbenbrennkraftmaschine A hineingeführte Triebwelle WE aufweist. Das innerhalb des Maschinengehäuses G angeordnete Ende der Triebwelle WE ist mit einer drehmomentübertragenden Wellenmuffe WEP versehen.At the axial outer end of the cylinder head GH an electric machine E is arranged, which has a concentric with the hollow control shaft WS and guided by this in the machine housing G of the axial piston internal combustion engine A drive shaft WE. The arranged within the machine housing G end of the drive shaft WE is provided with a torque transmitting shaft sleeve WEP.

Die elektrische Maschine E ist als Schwungrad-Starter-Generator ausgebildet und vereinigt somit in einer einzigen Baueinheit die Funktionen Schwungrad der Axialkolbenbrennkraftmaschine A, Generator und Elektromotor, der auch als Anlassvorrichtung (Starter) für die Axialkolbenbrennkraftmaschine A genutzt wird.The electric machine E is designed as a flywheel starter generator and thus combines in a single unit the functions flywheel of the axial piston internal combustion engine A, generator and electric motor, which is also used as a starter device for the axial piston internal combustion engine A.

An einem einstückig mit der Hubscheibe T ausgebildeten, zylinderförmigen Rotorkörper RK der Rotorbaugruppe R ist ein Kupplungskäfig einer Kupplung C angeformt oder befestigt und bildet zusammen mit diesem den Hauptbestandteil der Rotorbaugruppe R. Der Rotorkörper RK ist im Maschinengehäuse G drehbar gelagert, im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels zweier Kegelrollenlager. In dem Kupplungskäfig befinden sich mittels Federkraft in Schließstellung beaufschlagte, hydraulisch ausrückbare Lamellen CL, die wechselweise mit dem Kupplungskäfig (also mit dem Rotorkörper RK) und mit der Wellenmuffe WEP drehstarr verbunden sind.A clutch cage of a clutch C is integrally formed or attached to a cylindrical rotor body RK of the rotor assembly R formed integrally with the lifting disk T. The rotor body RK is rotatably mounted in the machine housing G, in the present embodiment by means of two tapered roller bearings. In the clutch cage are by means of spring force in Closed position acted upon, hydraulically disengageable slats CL, which are alternately rotatably connected to the clutch cage (ie with the rotor body RK) and with the shaft sleeve WEP.

Die Wellenmuffe WEP verbindet die Triebwelle WE der Maschine E mit einer Pumpenwelle WP einer als verstell- und reversierbare Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführten Verdrängerpumpe P, die im Zentralbereich AZ der Axialkolbenbrennkraftmaschine A angeordnet ist, im vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb des Rotorkörpers RK. Die Pumpenwelle WP schliesst somit axial an die Triebwelle WE an und fluchtet zu dieser, ist also koaxial zu dieser und somit auch koaxial zur Drehachse D angeordnet. Je nachdem, ob sich die Kupplung C in Schließ- oder Öffnungsstellung befindet, sind über die Kupplungsmufffe WEP sowohl die Triebwelle WE als auch die Pumpenwelle WP drehsynchron mit der Rotorbaugruppe R verbunden oder von dieser getrennt. Es versteht sich, dass anstelle der beschriebenen (Lamellen-) Kupplung C prinzipiell auch andere kraft- und/oder formschlüssig wirksame Kupplungstypen zum Einsatz kommen können. Ferner ist es auch möglich, die Kupplung C nicht hydraulisch, sondern elektromagnetisch auszurücken.The shaft sleeve WEP connects the drive shaft WE of the machine E to a pump shaft WP of a displacement and reversible axial piston machine constructed in swash plate design positive displacement pump P, which is arranged in the central region AZ of the axial piston internal combustion engine A, in the present embodiment, within the rotor body RK. The pump shaft WP thus connects axially to the drive shaft WE and aligned with this, so it is coaxial with this and thus also arranged coaxially to the axis of rotation D. Depending on whether the clutch C is in the closed or open position, both the drive shaft WE and the pump shaft WP are rotationally synchronously connected to the rotor assembly R via the Kupplungsmufffe WEP or separated from this. It is understood that instead of the described (multi-plate) clutch C in principle, other non-positively and / or positively effective coupling types can be used. Furthermore, it is also possible to disengage the clutch C not hydraulically, but electromagnetically.

Der wälzgelagerte Rotorkörper RK ist in axialer Richtung zusätzlich an einem hydrostatischen Gleitlager L abgestützt, das an einer Schrägscheibenaufnahme PS der als Axialkolbenpumpe ausgeführten Verdrängerpumpe P gebildet ist. Zur Versorgung des Gleitlagers L mit Drucköl sind Verbindungsbohrungen in der Schrägscheibenaufnahme PS angeordnet, die an ohnehin vorhandene Bohrungen einer hydrostatischen Schrägscheibenentlastung angeschlossen sind. Die Druckölversorgung des Gleitlagers L erfolgt also über die Lagerung der Schrägscheibe der Verdrängerpumpe P und somit auf kurzem Wege.The rolling bearing rotor body RK is additionally supported in the axial direction on a hydrostatic sliding bearing L, which is formed on a swash plate holder PS designed as axial piston pump positive displacement pump P. To supply the sliding bearing L with pressure oil connecting bores in the swash plate mount PS are arranged, which are connected to already existing holes a hydrostatic swash plate relief. The pressure oil supply of the sliding bearing L thus takes place via the mounting of the swash plate of the positive displacement pump P and thus on a short path.

Darüber hinaus ist die Schrägscheibenaufnahme PS nicht gehäusefest sondern axial beweglich, jedoch verdrehgesichert und liegt federbelastet gegen eine Axialfläche (dem Gleitlager L gegenüberliegende Fläche) des Rotorkörpers RK an. Durch diese Bauweise werden die axialen Kolbenkräfte der Arbeitskolben der Verdrängerpumpe P, die über die Schrägscheibe an der Schrägscheibenaufnahme PS abgestützt sind, auf den Rotorkörper RK übertragen und wirken dort den axialen Kolbenkräften der Kolben K der Axialkolbenbrennkraftmaschine A entgegen. Die axiale Belastung der Wälzlagerung des Rotorkörpers R wird somit verringert.In addition, the swash plate support PS is not fixed to the housing but axially movable, but secured against rotation and is spring loaded against an axial surface (the sliding bearing L opposite surface) of the rotor body RK. By this construction, the axial piston forces of the working piston of the positive displacement pump P, which are supported on the swash plate on the swash plate support PS, transmitted to the rotor body RK and there counteract the axial piston forces of the piston K of the axial piston internal combustion engine A. The axial load of the rolling bearing of the rotor body R is thus reduced.

Die weiter oben bereits erwähnte, im Bereich der Wirkverbindung zwischen den Kolben Kund der Hubscheibe T vorhandene hydrostatische Entlastung der Gleitkörper KG kann zumindest zeitweise ebenfalls mit Druckmittel aus der Verdrängerpumpe P erfolgen.The already mentioned above, in the area of the operative connection between the piston of the Hub Hub T existing hydrostatic relief of the sliding body KG can also be done at least temporarily with pressure medium from the positive displacement pump P.

Für die Schmierung von Gleit- und Laufpartnern der Axialkolbenbrennkaftmaschine A durch gezieltes Sprühöl und für die Betätigung der schaltbaren Kupplung C (Öffnen der Kupplung C) ist eine als Zahnrad- oder Zahnringpumpe ausgebildete hydraulische Hilfspumpe PZ vorgesehen (Lediglich in 1 dargestellt, jedoch nicht in den 2–5), die auch für die Ölabsaugung aus dem Maschinengehäuse G eingesetzt werden kann. Auch die Hilfspumpe PZ kann zur Versorgung des hydrostatischen Gleitlagers L (und der hydrostatischen Entlastung der Gleitkörper KG) genutzt werden. Somit steht auch dann hydrostatischer Entlastungsdruck zur Verfügung, wenn die Verdrängerpumpe P auf Fördervolumen Null eingestellt ist und daher kein Drucköl fördert.For the lubrication of sliding and running partners of Axialkolbenbrennkaftmaschine A by targeted spray oil and for the operation of the switchable clutch C (opening the clutch C) designed as a gear or gerotor pump hydraulic auxiliary pump PZ is provided (only in 1 shown, but not in the 2 - 5 ), which can also be used for oil extraction from the machine housing G. The auxiliary pump PZ can also be used to supply the hydrostatic sliding bearing L (and the hydrostatic relief of the sliding body KG). Thus, even then hydrostatic relief pressure is available when the positive displacement pump P is set to zero delivery and therefore does not promote pressure oil.

Die Hilfspumpe PZ ist im Bereich einer gemeinsamen Steuerbodenaufnahme PM der Verdrängerpumpe P und eines als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildeten Verdrängermotors M angeordnet (hier mit verstellbarem Schluckvolumen) und wird von der Pumpenwelle WP angetrieben. Der Verdrängermotor M und die Verdrängerpumpe P bilden ein hydrostatisches Getriebe (im vorliegenden Ausführungsbeispiel im geschlossenen Kreis), das in die Antriebseinheit integriert ist. Der Verdrängermotor M ist ausgangsseitig mit einer Abtriebswelle WA der Antriebseinheit verbunden, an der ein Drehmoment abgegriffen werden kann. Die Drehzahl der Abtriebswelle WA, d. h. die Ausgangsdrehzahl des hydrostatischen Getriebes, ist durch Verschwenken der Schrägscheiben der Verstellpumpe P und des Verdrängermotors M stufenlos verstellbar.The auxiliary pump PZ is arranged in the region of a common control ground receptacle PM of the positive displacement pump P and a positive displacement motor M designed as an axial piston machine of swashplate design (here with adjustable displacement volume) and is driven by the pump shaft WP. The displacement motor M and the positive displacement pump P form a hydrostatic transmission (in the present embodiment in a closed circuit), which is integrated in the drive unit. The displacement motor M is the output side connected to an output shaft WA of the drive unit, at which a torque can be tapped. The rotational speed of the output shaft WA, d. H. The output speed of the hydrostatic transmission is infinitely adjustable by pivoting the swash plates of the variable displacement pump P and the positive displacement motor M.

Auch der Verdrängermotor M befindet sich im Wesentlichen im Zentralbereich AZ (radial vollständig; axial weitgehend, bis auf den Schrägscheibenbereich, der in einer Axialausbuchgtung des Maschinengehäuses G angeordnet ist) der Axialkolbenbrennkraftmaschine A. Hierbei sind die Verdrängerpumpe P und der Verdrängermotor M koaxial und zueinander benachbart in back-to-back-Bauweise im Bereich der Längserstreckung der Rotorbaugruppe R und darüberhinausgehend im Bereich der Führungsaufnahmen GF und des Raumes GFR angeordnet und weisen – wie bereits erwähnt – eine gemeinsame Steuerbodenaufnahme PM auf. Durch die back-to-back-Anordnung ist es möglich, die beiden Axialkolbenmaschinen des hydrostatischen Getriebes auf kürzestem Wege miteinander hydraulisch zu verbinden.Also, the displacement motor M is located substantially in the central region AZ (radially completely, axially largely, except for the swash plate area, which is arranged in a Axbuchbuchgtung the machine housing G) of the axial piston internal combustion engine A. Here, the positive displacement pump P and the positive displacement motor M are coaxial and adjacent to each other arranged in back-to-back construction in the region of the longitudinal extent of the rotor assembly R and beyond in the region of the guide receptacles GF and the space GFR and have - as already mentioned - a common control ground recording PM. Due to the back-to-back arrangement, it is possible to hydraulically connect the two axial piston machines of the hydrostatic transmission by the shortest route.

Die Verdrängerpumpe P kann bei geschlossener Kupplung C parallel durch die Axialkolbenbrennkraftmaschine A und die elektrische Maschine E angetrieben werden, sofern letztere mit einem elektrischen Energiespeicher versehen ist. Die elektrische Maschine E kann dabei als Booster eingesetzt werden. Die Axialkolbenbrennkraftmaschine A braucht demnach nicht auf Leistungsspitzen ausgelegt zu werden und kann dementsprechend kleiner ausgeführt sein. Wird von der Verdrängerpumpe P wenig Leistung benötigt, so kann die elektrische Maschine E durch die Axialkolbenbrennkraftmasche A generatorisch betrieben werden, um den elektrischen Energiespeicher zu füllen. Der Energiespeicher kann alternativ oder zusätzlich durch Rekuperation gefüllt werden. Dabei wird beim Abbremsen eines mit der Antriebseinheit ausgestatten Fahrzeugs Bewegungsenergie über das hydrostatische Getriebe und die elektrische Maschine E zurückgewonnen und dem elektrischen Energiespeicher zur späteren Wiederverwendung zugeführt.The positive displacement pump P can in parallel with the clutch C by the axial piston internal combustion engine A and the electric Machine E are driven, provided that the latter is provided with an electrical energy storage. The electric machine E can be used as a booster. Accordingly, the axial piston internal combustion engine A does not need to be designed for power peaks and can accordingly be made smaller. If little power is required by the positive displacement pump P, the electric machine E can be operated as a generator by the axial piston internal combustion engine mesh A in order to fill the electrical energy store. The energy storage can alternatively or additionally be filled by recuperation. In this case, when decelerating a vehicle equipped with the drive unit, kinetic energy is recovered via the hydrostatic transmission and the electric machine E and fed to the electrical energy store for later reuse.

Im Rahmen der vorhandenen Speicherkapazität des elektrischen Energiespeichers und dessen Füllungsgrades ist auch ein alleiniger Antrieb der Verdrängerpumpe P und damit des hydrostatischen Getriebes durch die elektrische Maschine E möglich (emissionsfreier Betrieb).As part of the existing storage capacity of the electrical energy storage and its degree of filling is also a sole drive of the positive displacement pump P and thus the hydrostatic transmission by the electric machine E possible (emission-free operation).

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Antriebseinheit besteht die Abtriebswelle WA aus einem verdrängermotorseitigen Hohlwellenabschnitt WAH und einem axial daran anschließenden, drehstarr gekoppelten Vollwellenabschnitt WAV und erstreckt sich axial vollständig durch die Antriebseinheit hindurch, wobei sie zentrisch innerhalb der jeweils als Hohlwelle ausgebildeten Triebwelle WE der elektrischen Maschine E und der Pumpenwelle WP der Verdrängerpumpe P angeordnet ist. Dabei bilden die Triebwelle WE und die Pumpenwelle WP im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine gemeinsame, einstückige Hohlwelle. Die Abtriebswelle WA ist an beiden Enden mit Drehmomentabgriffseinrichtungen versehen (bevorzugt Keilverzahnungen WAK). Die Antriebseinheit ist daher beispielsweise als Zentralantrieb geeignet, der zwischen zwei Antriebsachsen (Differentialachsen) einer Arbeitsmaschine angeordnet ist, beispielsweise einem Radlader.At the in 2 illustrated embodiment of the drive unit, the output shaft WA consists of a verdrängermotorseitigen hollow shaft section WAH and an axially adjoining, torsionally rigid coupled full wave section WAV and extends axially completely through the drive unit, wherein they are centered within each formed as a hollow shaft drive shaft WE of the electric machine E and the Pump shaft WP of the positive displacement pump P is arranged. In this case, the drive shaft WE and the pump shaft WP in the present embodiment form a common, one-piece hollow shaft. The output shaft WA is provided at both ends with Drehmomentabgriffseinrichtungen (preferably splines WAK). The drive unit is therefore suitable for example as a central drive, which is arranged between two drive axles (differential axes) of a working machine, for example a wheel loader.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, das im Aufbau prinzipiell dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 entspricht, ist zwischen die Triebwelle WE der elektrischen Maschine E und einen Rotor ER der elektrischen Maschine E eine zweite Verdrängerpumpe P2 geschaltet, die – wie dargestellt – als verstellbare Axialkolbenpumpe ausgeführt sein kann und zur Versorgung einer Arbeitshydraulik vorgesehen ist. Dabei kann an einem Zylinderblock der Verdrängerpumpe P2 ein Rotorflansch des Rotors ER der elektrischen Maschine E angeformt sein. Somit ist die zweite Verdrängerpumpe P2 Platz sparend in die elektrische Maschine E integriert.In the embodiment according to 3 , In principle, the construction according to the embodiment according to 2 corresponds, is connected between the drive shaft WE of the electric machine E and a rotor ER of the electric machine E, a second positive displacement pump P2, which - as shown - can be designed as an adjustable axial piston pump and is provided to supply a working hydraulics. In this case, a rotor flange of the rotor ER of the electric machine E can be formed on a cylinder block of the positive displacement pump P2. Thus, the second positive displacement pump P2 is space-saving integrated into the electric machine E.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 durch ein mit dem Verdrängermotor M verbundenes Differentialgetriebe DG, das – wie dargestellt – als Kegelrad-Differentialgetriebe ausgebildet und innerhalb eines Zylinderblocks MB des Verdrängermotors M angeordnet sein kann. Selbstverständlich sind aber auch andere Bauarten von Differentialgetrieben möglich (z. B. Planetenraddifferentialgetriebe) sowie eine Bauweise mit separaten Komponenten, bei denen das Differentialgetriebe nicht räumlich in den Verdrängermotor M integriert, sondern axial daran anschließt.The embodiment according to 4 differs from the embodiments according to the 2 and 3 by a connected to the positive displacement motor M differential gear DG, which - as shown - formed as a bevel gear differential gear and can be arranged within a cylinder block MB of the positive displacement motor M. Of course, however, other types of differential gears are possible (eg., Planetenraddifferentialgetriebe) and a construction with separate components in which the differential gear is not spatially integrated into the positive displacement motor M, but axially adjoins it.

Eine von zwei Abtriebswellen WA1, WA2 des Differentialgetriebes DG erstreckt sich durch die Antriebseinheit axial hindurch und ist mit einem von zwei Ausgängen des Differentialgetriebes DG gekoppelt, das eingangsseitig mit dem Zylinderblock MB des Verdrängermotors M in Antriebsverbindung steht. Die zweite Ausgangswelle WA2 ist mit dem zweiten Ausgang des Differentialgetriebes DG verbunden. Diese Ausführungsform eignet sich beispielsweise als Antriebsachse, wobei dann – sofern erforderlich – an den axialen Enden der Antriebseinheit Untersetzungsgetriebe angeordnet sein können.One of two output shafts WA1, WA2 of the differential gear DG extends through the drive unit axially therethrough and is coupled to one of two outputs of the differential gear DG, which is on the input side with the cylinder block MB of the positive displacement motor M in driving connection. The second output shaft WA2 is connected to the second output of the differential gear DG. This embodiment is suitable for example as a drive axle, wherein then - if necessary - can be arranged at the axial ends of the drive unit reduction gear.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist – wie in den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 – eine sich durch die Antriebseinheit hindurch erstreckende Abtriebswelle WA vorgesehen. Ferner ist die hohle Pumpenwelle WP, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der Triebwelle WE des Elektromotors E ein gemeinsames Bauteil bildet und an dem zum Verdrängermotor M benachbarten Ende über eine Wellenmuffe WPV mit einem Verlängerungsstück WV drehstarr verbunden ist, durch eine hohle Verdrängermotorwelle WM hindurchgeführt, die mit dem Zylinderblock MB des Verdrängermotors M gekoppelt ist.In the embodiment according to 5 is - as in the embodiments of 2 and 3 - Provided by extending through the drive unit output shaft WA. Furthermore, the hollow pump shaft WP, which in the present embodiment forms a common component with the drive shaft WE of the electric motor E and is rotationally rigidly connected to an extension piece WV at the end adjacent to the displacement motor M, is passed through a hollow positive displacement motor shaft WM is coupled to the cylinder block MB of the positive displacement motor M.

Die Abtriebswelle WA ist mit einem drehbar gelagerten Kupplungskorb CAK einer als Doppelkupplung ausgebildeten Abtriebskupplung CA drehsynchron verbunden. Der Kupplungskorb CAK kann durch eine erste, schaltbare Teilkupplung CM mit der Pumpenwelle WP (genauer: dem Verlängerungsstück WV der Pumpenwelle WP) gekoppelt werden und durch eine zweite, schaltbare Teilkupplung CA2 mit der Verdrängermotorwelle WM. Beide Teilkupplungen CA1, CA2 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als hydraulisch schließbare Lamellenkupplungen ausgebildet.The output shaft WA is rotatably connected to a rotatably mounted clutch cage CAK designed as a dual clutch output clutch CA. The clutch cage CAK can be coupled to the pump shaft WP (more precisely: the extension piece WV of the pump shaft WP) by a first, switchable partial clutch CM and by a second, switchable partial clutch CA2 to the positive-displacement motor shaft WM. Both partial clutches CA1, CA2 are formed in the present embodiment as a hydraulically closable multi-plate clutches.

Je nach Schaltstellung der Kupplung C und der Teilkupplungen CA1, CA2 der als Doppelkupplung ausgeführten Abtriebskupplung CA ergeben sich verschiedene Betriebszustände der Antriebseinheit:
Start- und Ladebetrieb: Zu Beginn kann durch die mittels Federkraft geschlossene Kupplung C die elektrische Maschine E in der Betriebsart als Startmotor die Axialkolbenbrennkraftmaschine A anlassen und danach in den Generatorbetrieb übergehen, um die dabei erzeugte elektrische Energie einem elektrischen Energiespeicher, z. B. Akkumulator, Kondensator etc., zuzuführen, zwecks Verwendung zu einem späteren Zeitpunkt. Die beiden Teilkupplungen CA1, CA2 der Abtriebskupplung CA sind in diesem Betriebszustand geöffnet. Die Verdrängerpumpe P befindet sich in einer Einstellung mit Fördervolumen Null.Depending on the switching position of the clutch C and the partial clutches CA1, CA2 of the output clutch CA designed as a double clutch, different operating states of the drive unit result:
Start and loading: At the beginning can by the spring closed clutch C, the electric machine E start in the operating mode as a start engine, the axial piston internal combustion engine A and then go into generator mode to generate the electrical energy generated an electrical energy storage, eg. B. accumulator, capacitor, etc., feed, for use at a later date. The two partial clutches CA1, CA2 of the output clutch CA are opened in this operating state. The displacement pump P is in a setting with delivery volume zero.

Verbrennungsmotorisch-hydrostatischer Normalbetrieb: Durch die laufende Axialkolbenbrennkraftmaschine A wird bei geschlossener Kupplung C nicht nur die elektrische Maschine E angetrieben sondern auch die als Axialkolbenpumpe ausgeführte Verdrängerpumpe P. In diesem Betriebszustand kann somit der Verdrängermotor M durch Ausschwenken der Verdrängerpumpe P gespeist werden, um am Ausgang des hydrostatischen Getriebes ein Drehmoment abgreifen zu können und den Fahrantrieb in Bewegung zu setzen. Dabei ist die erste Teilkupplung CA1 geöffnet, während die zweite Teilkupplung CA2 geschlossen ist. Die Verdrängermotorwelle WM treibt daher über die geschlossene zweite Teilkupplung CA2 den Rotorkorb CAK, der drehstarr mit der Abtriebswelle WA verbunden ist. Gleichzeitig kann – ausreichendes Leistungsvermögen der Axialkolbenbrennkraftmaschine A vorausgesetzt – auch eine Arbeitshydraulik durch eine ggf. vorhandene zweite Verdrängerpumpe (analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 3 über die Triebwelle WE) mit Antriebsleistung versorgt werden.Combustion engine hydrostatic normal operation: By the current axial piston internal combustion engine A not only the electric machine E is driven with the clutch C, but also designed as axial piston pump P. In this operating condition, the positive displacement motor M can be fed by swinging the positive displacement pump P to the output To be able to tap the torque of the hydrostatic transmission and to set the traction drive in motion. In this case, the first sub-clutch CA1 is opened while the second sub-clutch CA2 is closed. The positive-displacement motor shaft WM therefore drives the rotor cage CAK via the closed second partial clutch CA2, which rotor is connected in a torsionally rigid manner to the output shaft WA. At the same time - assuming sufficient performance of the axial piston internal combustion engine A - also a working hydraulics by a possibly existing second positive displacement pump (analogous to the embodiment of FIG 3 via the drive shaft WE) are supplied with drive power.

Im verbrennungsmotorisch-hydrostatischen Betriebszustand kann der Fahrantrieb auch reversiert werden, indem durch entsprechende Ansteuerung der Verdrängerpumpe P deren Schwenkrichtung und damit die Drehrichtung am Ausgang des hydrostatischen Getriebes umgekehrt wird. Ferner ist es beim Abbremsen des Fahrantriebs möglich, die elektrische Maschine E generatorisch zu betreiben, um Bewegungsenergie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln und im Energiespeicher zu speichern' (Rekuperation). Grundsätzlich gilt das auch für eine Arbeitshydraulik.In internal combustion engine hydrostatic operating state of the travel drive can also be reversed by their pivot direction and thus the direction of rotation is reversed at the output of the hydrostatic transmission by appropriate control of the positive displacement pump P. Furthermore, it is possible when braking the traction drive to operate the electric machine E as a generator to convert kinetic energy of the vehicle into electrical energy and to store in the energy storage '(recuperation). Basically, this also applies to a working hydraulics.

Elektrohydraulischer Betrieb: Die im elektrischen Energiespeicher vorhandene elektrische Energie kann dazu genutzt werden, um einen elektrohydraulischen Betrieb der Antriebseinheit zu erlauben. Hierbei wird die Axialkolbenbrennkraftmaschine A nach dem durch Druckbeaufschlagung bewirkten Offen der Kupplung C stillgesetzt und die elektrische Maschine E aus dem elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt, um die Verdrängerpumpe P und damit das hydrostatische Getriebe des Fahrantriebs anzutreiben.Electrohydraulic operation: The electrical energy present in the electrical energy store can be used to allow an electrohydraulic operation of the drive unit. Here, the axial piston internal combustion engine A is stopped after the opening caused by pressurization of the clutch C and the electric machine E from the electrical energy storage with electrical energy supplied to drive the positive displacement pump P and thus the hydrostatic transmission of the traction drive.

Die beiden Teilkupplungen CM und CA2 befinden sich dabei in den Schaltstellungen, die sie auch beim verbrennungsmotorisch-hydrostatischen Normalbetrieb einnehmen, d. h. die erste Teilkupplung CA1 ist geöffnet und die zweite Teilkupplung CA2 geschlossen. Im Rahmen der vorhandenen Speicherbefüllung des Energiespeichers ist somit zeitweise ein emissionsfreier Betrieb des Fahrantriebs eines Fahrzeugs möglich, d. h. ohne Einsatz der Axialkolbenbrennkraftmaschine A.The two partial clutches CM and CA2 are in the switch positions, which they also occupy in internal combustion engine hydrostatic normal operation, d. H. the first sub-clutch CA1 is open and the second sub-clutch CA2 is closed. In the context of the existing storage filling of the energy storage thus an emission-free operation of the drive of a vehicle is temporarily possible, d. H. without use of the axial piston internal combustion engine A.

Bei Vorhandensein einer zweiten Verdrängerpumpe (siehe 3) ist nach dem Öffnen aller Kupplungen auch ein alleiniger Antrieb dieser zweiten Verdrängerpumpe und damit der davon versorgten Arbeitshydraulik durch die elektrische Maschine E möglich (emissionsfreier Betrieb). Ferner ist auch eine Ausführungsvariante denkbar, bei der eine Arbeitshydraulik durch die Verdrängerpumpe P des hydrostatischen Fahrantriebs versorgbar ist, nachdem ein Sperrventil in den Verbindungsleitungen zum Verdrängermotor M aktiviert und dadurch dieser hydraulisch von der Verdrängerpumpe P abgetrennt und zugleich eine Verbindung zu Verbrauchern einer Arbeitshydraulik hergestellt wurde.In the presence of a second positive displacement pump (see 3 ) is after opening all clutches and a sole drive this second positive displacement pump and thus the working hydraulics powered by the electric machine E possible (emission-free operation). Furthermore, a variant is conceivable in which a working hydraulics can be supplied by the positive displacement pump P of the hydrostatic drive after a check valve in the connecting lines to the positive displacement motor M activated and thereby this hydraulically separated from the positive displacement pump P and at the same time a connection to consumers of a working hydraulics was made ,

Verbrennungsmotorischer Betrieb mit mechanischem Durchtrieb: Bei geschlossener Kupplung C, geschlossener erster Teilkupplung CA1 und geöffneter zweiter Teilkupplung CA2 der Abtriebskupplung CA ergibt sich ein Durchtrieb von der Rotorbaugruppe R der Axialkolbenbrennkraftmaschine A über die Kupplung C, die Pumpenwelle WP der Verdrängerpumpe P, die erste Teilkupplung CA1 und den Kupplungskorb CAK zur Abtriebswelle WA, an deren beiden Enden dann Leistung abgegriffen werden kann. Sofern dabei die elektrische Maschine E elektrisch nicht erregt bzw. nicht bestromt wird, läuft diese weitgehend verlustfrei mit und lediglich die Axialkolbenbrennkraftmaschine A stellt Leistung zur Verfügung (mechanische Leistung). Die Verdrängerpumpe P steht in diesem Betriebszustand auf Null, d. h. sie fördert kein Drucköl zum Verdrängermotor M.Internal combustion engine operation with mechanical through-drive: With closed clutch C, closed first part clutch CA1 and opened second part clutch CA2 of the output clutch CA, through-drive of the rotor assembly R of the axial piston internal combustion engine A via the clutch C, the pump shaft WP of the positive displacement pump P, results in the first part clutch CA1 and the clutch cage CAK to the output shaft WA, at both ends then power can be tapped. If the electric machine E is not energized electrically or is not supplied with current, it runs along largely without loss and only the axial piston internal combustion engine A provides power (mechanical power). The positive displacement pump P is in this operating state to zero, d. H. it does not deliver pressure oil to the displacement motor M.

Verbrennungsmotorisch-(hydrostatisch-)elektrischer Boosterbetrieb: Ist ausreichend elektrische Energie im Energiespeicher vorhanden, so kann ein Boosterbetrieb erzielt werden, bei dem parallel zur Leistungseinspeisung durch die Axialkolbenbrennkraftmaschine A in die Verdrängerpumpe P elektrische Leistung vom Energiespeicher in die elektrische Maschine E eingespeist wird, um das mit der Antriebseinheit ausgestattete Fahrzeug zu beschleunigen. An der Abtriebswelle WA steht somit Leistung zur Verfügung, die sich aus elektrischer Leistung des Energiespeichers und Leistung der Axialkolbenbrennkraftmaschine A zusammensetzt, wobei die Leistung der Axialkolbenbrennkraftmaschine A direkt, nämlich im Durchtrieb zur Verfügung gestellt werden kann oder indirekt, nämlich über das im Kraftfluss zwischengeschaltete hydrostatische Getriebe.Combustion engine (hydrostatic) electrical booster operation: If there is sufficient electrical energy in the energy storage, a booster operation can be achieved, in parallel to the power supply by the axial piston internal combustion engine A in the positive displacement pump P electrical power is fed from the energy storage in the electric machine E to accelerate the vehicle equipped with the drive unit. On the output shaft WA thus power is available, which is composed of electrical power of the energy storage and power of the axial piston internal combustion engine A, wherein the power of the axial piston internal combustion engine A directly, namely in the drive through can be provided or indirectly, namely on the interposed in the power flow hydrostatic transmission.

Rein elektrischer Betrieb: Bei geöffneter Kupplung C und auf Null geschwenkter Verdrängerpumpe P kann durch Schließen der ersten Teilkupplung CA1 und Öffnen der zweiten Teilkupplung CA2 ein rein elektrischer Betrieb eines mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ausgestatteten Fahrzeugs ermöglicht werden, wobei nicht nur ein emissionsfreier Betrieb sondern auch ein guter Wirkungsgrad und ein geringes Geräuschniveau erzielt werden.Purely electric operation: With the clutch C open and the positive displacement pump P pivoted to zero, by closing the first sub-clutch CA1 and opening the second sub-clutch CA2, a purely electric operation of a vehicle equipped with the drive unit according to the invention is possible, not only emission-free operation but also an emission-free operation good efficiency and a low noise level can be achieved.

Freilaufbetrieb: Sind die beiden Teilkupplungen Ca1, CA2 beide offen, dann ergibt sich ein Freilauf der Abtriebswelle WA, der zum Beispiel im Zusammenhang mit dem Abschleppen eines mit der Antriebseinheit ausgestatteten Fahrzeugs genutzt werden kann.Freewheeling operation: If the two partial clutches Ca1, CA2 are both open, then there is a freewheel of the output shaft WA, which can be used, for example, in connection with the towing of a vehicle equipped with the drive unit.

Liste der verwendeten Bezugszeichen:List of reference numbers used:

A

Axialkolbenbrennkraftmaschine

AZ

Central area of the axial piston internal combustion engine

C

clutch

CA

output coupling

CA1

first partial clutch of the output clutch CA

CA2

second partial clutch of the output clutch CA

CAK

Clutch basket of the output clutch CA

CL

Slats of the clutch C

D

axis of rotation

DG

differential gear

e

electric machine

HE

Rotor of electric machine E

G

machine housing

GF

guide seat

GFR

Space in front of the front side of the guide sections KF

GH

cylinder head

GK

scenery

GZ

cylinder

GCW

combustion chamber

I

inductive speed sensor

K

piston

KB

bridge section

KF

guide section

KG

sliding

KGS

shim

KMA

Piston central axis

KS

lubricant channel

KST

sliding block

L

hydrostatic plain bearing

M

positive displacement

MB

Cylinder block of the displacement motor

N

cam

NZ

Gearing NZ

P

axial piston pump

PM

Control bottom of positive displacement pump P and displacement motor M

P2

second positive displacement pump

PS

Swash plate holder of the positive displacement pump P

PZ

auxiliary pump

R

rotor assembly

RK

rotor body

S

Lubricant supply connection

SA

axial bore

SB

lubricant bore

SR

lubricant pipe

T

lifting

U

Reduction gear

V

valve control

WA

Output shaft of the displacement motor M

WAH

displacement-side hollow shaft portion of the output shaft WA

WAK

Splines as torque taps

WAV

Full wave section of the output shaft WA

WA1

first output shaft of the differential gear DG

WA2

second output shaft of the differential gear DG

WM

Positive displacement motor shaft of positive displacement motor M

WP

Pump shaft of the positive displacement pump P

UPU

Shaft sleeve to the extension piece WV of the pump shaft WP

WS

Control shaft of the valve control V

WT

Drive shaft of electric machine E

WTP

Shaft sleeve between drive shaft WT and pump shaft WP

WV

Extension piece of pump shaft WP

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4174684 [0002]

Claims

Drive unit comprising an axial piston internal combustion engine and a hydraulic positive displacement pump, wherein the axial piston internal combustion engine comprises a plurality of fixed on a common pitch, fixed housing cylinders, in each of which a piston is longitudinally movable, which is in operative connection with a rotating Hubscheibe a rotor assembly, concentric with the cylinders Has the axis of rotation, and wherein the positive displacement pump is driven by the rotor assembly of the axial piston internal combustion engine and provided for driving a hydraulic positive displacement motor, characterized in that both the positive displacement pump (P) and the positive displacement motor (M) at least partially within the dimensions of the axial piston internal combustion engine (A) and the positive-displacement motor (M) is connected or connectable to at least one output shaft (WA) of the drive unit.

Drive unit according to claim 1, that the positive displacement pump (P) and / or the positive displacement motor (M) as piston machines, in particular axial piston machines in swash plate design, are formed.

Drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that the pistons (K) of the axial piston internal combustion engine (A) each have a lifting disc (T) engages behind, in engagement with this stationary bridge section (KB) and an axially adjoining, on the back of the lifting disc (T) arranged guide section (KF) which is guided in a housing-fixed guide receptacle (GF), wherein the piston (K) with bridge sections (KB) and guide sections (KF) and the respective associated cylinder (GZ) and guide shots (GF) form a plurality of cylinder-piston assemblies, which enclose a central region (AZ) of the axial piston internal combustion engine (A), in which the positive displacement pump (P) and the positive displacement motor (M) is at least partially arranged.

Drive unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the positive displacement pump (P) and the rotor assembly (R) a switchable clutch (C), in particular spring-loaded multi-plate clutch, is arranged.

Drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that a force flow interruption free with the rotor assembly (R) connected, formed as a hollow shaft control shaft (WS) with a cam (N) of a valve control (V) of the axial piston internal combustion engine (A) is in driving connection, wherein a control shaft (WS) coaxial drive shaft (WE) of a with the axial piston internal combustion engine (A) structurally combined electrical machine (E), in particular flywheel starter generator, passed through the control shaft (WS) and with a pump shaft (WP) the positive displacement pump (P) is rotationally synchronously connected.

Drive unit according to claim 5, characterized in that the drive shaft (WE) and the pump shaft (WP) are formed as hollow shafts, through which an output shaft (WA or WA2) of the drive unit is passed.

Drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the output shaft (WA) is formed as one or more parts, the drive unit completely axially passing through output shaft, which is provided at both shaft ends with Drehmomentabgriffsmitteln (WAK).

Drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the positive displacement motor (M) a differential gear (DG) is integrated, the input side of the positive displacement motor (M) drivable differential carrier (DGK) and the output side has two output shafts (WA1, WA2) of which one of the output shafts (WA2) extends through the hollow pump shaft (WP).

Drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hollow pump shaft (WP) is guided in one or more parts through a hollow positive displacement motor shaft (WM), in which an output shaft (WA) is located, which with a rotatably mounted clutch basket (CAK ) of a clutch designed as a double clutch (CA) is rotationally synchronously connected, wherein the clutch basket (CAK) by a first, switchable part clutch (CA1) with the pump shaft (WP) and by a second, switchable part clutch (CA2) with the positive displacement motor shaft (WM) is connectable.

Drive unit according to one of claims 5 to 9, characterized in that the drive shaft (WE) is in operative connection with a second positive displacement pump (P2), in particular an axial piston pump provided for driving a working hydraulic system.